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课时作业(三)物质的量气体摩尔体积1.2015年春，雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是()A．臭氧的摩尔质量是48gB．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3C．16g臭氧中含有6.02×1023个原子D．1.00mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023答案：C解析：臭氧的摩尔质量是48g·mol－1，A项错误；同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2，B项错误；1.00mol臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，D项错误。2．(2016·衡水质检)如图表示1gO2与1gX气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是()A．C2H4B．CH4C．CO2D．NO答案：C解析：由图可知，相同温度时，p(O2)p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，题给选项只有CO2的相对分子质量大于O2，故C正确。3．(2015·海南高考改编)下列指定微粒的数目相等的是()A．等物质的量的水与重水含有的中子数B．等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数C．同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数D．等物质的量的铁和镁分别与足量盐酸完全反应时转移的电子数答案：B解析：A.1mol普通水中含有的中子数是8mol，1mol重水中含有的中子数是10mol，所以等物质的量的水与重水含有的中子数不相等，错误。B.乙烯、丙烯都属于烯烃，分子式符合CnH2n，最简式是CH2，所以若二者的质量相等，含最简式的个数相等，含有的共用电子对数也相等，正确。C.同温同压下，同体积的CO和NO分子数相同，但是由于每个分子中含有的质子数不相同，所以含有的质子数不同，错误。D.由于Cl2的氧化性很强，与变价金属Fe反应时产生的是FeCl3，与Mg发生反应产生的是MgCl2，所以等物质的量的铁和镁分别与足量的氯气完全反应时转移电子数目不相等，正确。4．某气体的摩尔质量为Mg·mol－1，NA表示阿伏加德罗常数，在一定的温度和压强下，体积为VL的该气体所含有的分子数为x。则MxVNA表示的是()A．VL该气体的质量(以g为单位)B．1L该气体的质量(以g为单位)C．1mol该气体的体积(以L为单位)D．1L该气体中所含的分子数答案：B解析：x除以NA为该气体的物质的量，然后乘以M表示其质量，再除以V表示1L该气体的质量。5．(2015·课标Ⅱ卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A．60g丙醇中存在的共价键总数为10NAB．1L0.1mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO－3和CO2－3离子数之和为0.1NAC．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为1NAD．235g核素23592U发生裂变反应：23592U＋10n――→裂变9038Sr＋13654Xe＋1010n，净产生的中子(10n)数为10NA答案：C解析：1个丙醇分子中含有11个共价键，则60g即1mol丙醇中存在的共价键总数为11NA，A项错误；根据物料守恒得：c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，故HCO－3和CO2－3的离子数之和小于0.1NA，B项错误；钠在空气中燃烧时，Na均由0价转化为＋1价，故23g即1mol钠充分燃烧转移的电子数为1NA，C项正确；由裂变反应知净产生的中子数为9NA，D项错误。6．标准状况下，1L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为()A．22.4(m＋n)B．22.4×6.02×1023(m＋n)C．m＋nD．22.4(m＋n)/(6.02×1023)答案：A解析：由阿伏加德罗常数的定义可知，它指的是1mol微粒中所含有的微粒数的多少，标准状况下22.4L气体所含有的分子数为1mol，1L气体中所含有的气体分子数为(m＋n)，由此可知阿伏加德罗常数可近似表示为22.4(m＋n)。7．mg某金属M溶于盐酸中，放出的气体在标准状况下的体积为nL，并生成氯化物MCl2，则金属M的相对原子质量是()A．n/mB．2m/nC．m/22.4nD．22.4m/n答案：D解析：设金属M的相对原子质量为x，则金属M的摩尔质量为xg·mol－1。M＋2HCl===MCl2＋H2↑1mol22.4Lmgxg·mol－1nL1molmgxg·mol－1＝22.4LnL，解之得x＝22.4mn。8．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A．所含原子数相等B．气体密度相等C．气体质量相等D．摩尔质量相等答案：A解析：左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，由于N2、O2均为双原子分子，故A项正确；由于N2、O2的比例不固定，故气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2、O2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。9．(2016·聊城模拟)标准状况下，mg气体A与ng气体B的分子数目一样多，下列说法不正确的是()A．在任意条件下，若两种分子保持原组成，则其相对分子质量之比为m∶nB．25℃、1.25×105Pa时，两气体的密度之比为n∶mC．同质量的A、B在非标准状况下，其分子数之比为n∶mD．相同状况下，同体积的气体A与B的质量之比为m∶n答案：B解析：只要在相同条件下气体分子数相同，其物质的量、气体体积必相等，设A、B的相对分子质量为MA和MB，气体密度为ρA和ρB，分子数为NA和NB，其质量为WA和WB。对各选项进行分析，A项，mMA＝nMB，则MA∶MB＝m∶n，正确；B项，两气体的体积相等，则ρA∶ρB＝MA∶MB＝m∶n，错误；C项，摩尔质量越大，单位质量的分子数目越少，等质量的A、B气体的分子数与其摩尔质量成反比，即NA∶NB＝MB∶MA＝n∶m，正确；D项，同温同压下，同体积的气体分子数相同，故A和B等体积时，WA∶WB＝MA∶MB＝m∶n，正确。10．(1)标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为________________。(2)在25℃、101kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为________。(3)两个相同容积的密闭容器X、Y，在25℃下，X中充入agA气体，Y中充入agCH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为________。(4)相同条件下，体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体，其平均相对分子质量分别是________和________。答案：(1)64(2)30g·mol－1(3)44g·mol－1(4)2a＋32ba＋b32（a＋b）16a＋b解析：(1)M＝1.92g/0.03mol＝64g·mol－1。(2)T、p相同时，体积之比等于物质的量之比，15∶8＝mg16g·mol－1∶mgM（A），M(A)＝30g·mol－1。(3)T、V相同时，压强之比等于物质的量之比，4∶11＝agM（A）∶ag16g·mol－1，M(A)＝44g·mol－1。(4)M＝mgnmol＝M1×V1V＋M2×V2V，M＝2×aa＋bg·mol－1＋32×ba＋bg·mol－1＝2a＋32ba＋bg·mol－1；M＝(a＋b)g/a2＋b32mol＝32（a＋b）16a＋bg·mol－1。11．卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO。(1)称取5.42g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：2[CaO2·xH2O]===2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2在标准状况下体积为672mL，该样品中CaO2的物质的量为________。(2)另取同一样品5.42g，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2＋全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO37.0g。①样品中CaO的质量为________________。②样品中CaO2·xH2O的x值为________。答案：(1)0.06mol(2)①0.56g②12解析：(1)n(CaO2)＝n(CaO2·xH2O)＝2n(O2)＝2×672mL/22400mL·mol－1＝0.06mol。(2)①n(Ca2＋)总＝n(CaCO3)＝7.0g÷100g/mol＝0.07mol，m(CaO)原＝(0.07mol－0.06mol)×56g/mol＝0.56g。②x＝(5.42g－0.56g－0.06mol×72g/mol)÷18g/mol÷0.06mol＝12。12．臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2=====放电2O3。(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________g/mol(保留一位小数)。(2)将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为________L。(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g。则原混合气体中臭氧的体积分数为________。答案：(1)35.6(2)3(3)50%解析：(1)设有1molO23O2=====放电2O3Δn3mol2mol1mol0．3mol0.1mol根据：M＝m总n总＝32g0.9mol＝35.6g/mol。(2)3O2=====放电2O3ΔV321V8L－6.5L＝1.5L解得：V＝3L。(3)加热条件下，O3、O2都能和铜粉反应，故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2的物质的量为x，含有O3的物质的量为y，则有x＋y＝0.896L22.4L/mol＝0.04mol2x＋3y＝1.6g16g/mol＝0.1mol解得x＝0.02moly＝0.02mol，所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。